Densidad y gravedad específica (densidad relativa) de la madera y

(1)

Para conocer las normas ASTM a las que se hace referencia, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o comuníquese con el Servicio de atención al cliente de ASTM en service@astm.org. Para obtener información sobre el volumen del Libro anual de normas ASTM , consulte la página Resumen del documento de la norma en el sitio web de ASTM.

Disponible en CSA Group, 5060 Spectrum Way, Mississauga, ON L4W 5N6, Canada, http://www.csa.ca.

Estos métodos de prueba están bajo la jurisdicción del Comité D07 de ASTM sobre Madera y son responsabilidad directa del Subcomité D07.01 sobre Propiedades y métodos de prueba fundamentales.

Edición actual aprobada el 15 de octubre de 2017. Publicado en noviembre de 2017. Aprobado originalmente en 1965. La última edición anterior fue aprobada en 2014 como D2395 – 14ε1 . DOI:

10.1520/D239517.

Este estándar ha sido aprobado para su uso por agencias del Departamento de Defensa de EE. UU.

Esta norma se emite bajo la designación fija D2395; el número que sigue inmediatamente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación. Un superíndice épsilon (´) indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación.

Disponible en American Wood Council (AWC) 222 Catoctin Circle, SE, Suite 201 Leesburg, VA 20175, www.awc.org.

Medidores de humedad portátiles

CAN/CSA O86 Diseño de Ingeniería en Madera3 estructura4

3.1 Definiciones:

3.1.1 Para las definiciones de los términos utilizados en este estándar, consulte Terminología D9.

2. Documentos referenciados

D7438 Práctica para calibración de campo y aplicación de

1.2 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hubiera, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas adecuadas de seguridad, salud y medio ambiente y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

1.3 Esta norma internacional fue desarrollada de acuerdo con los principios internacionalmente reconocidos sobre estandarización establecidos en la Decisión sobre principios para el desarrollo de normas, guías y recomendaciones internacionales emitida por el Comité de Obstáculos Técnicos al Comercio (OTC) de la Organización Mundial del Comercio. .

Volumen unitario de una muestra con un contenido de humedad específico.

2.1 Normas ASTM:2 D9

Terminología relacionada con la madera y los productos a base de madera. 3.2.1.2 densidad, básica o convencional, ρb: densidad basada en 1.1 Estos métodos de prueba cubren la determinación de la densidad y la

gravedad específica (densidad relativa) de la madera y los materiales a base de madera con los grados de precisión generalmente deseados y para muestras de diferentes tamaños, formas y condiciones de contenido de humedad. El título del método de prueba es indicativo de los procedimientos

utilizados o del área específica de uso. E1547 Terminología relacionada con la industria y la especialidad

3.2 Definiciones de términos específicos de esta norma: 3.2.1 densidad, ρ [kg/m3 , g/cm3 o lb/ft3 ], n: la masa de un

la masa secada al horno de una muestra y su volumen verde.

conductos

D2555 Práctica para establecer valores claros de resistencia de la madera 1 Alcance

Productos

químicos 2.2 Otras normas:

Para mayor discusión, consulte el Apéndice

X3. 3.2.1.1 densidad con contenido de humedad M: densidad basada en la masa de una muestra, incluida la humedad y su volumen con el mismo contenido de humedad.

3.2.1.3 densidad, secado al horno o en condición de seco absoluto, ρ0:

densidad basada en la masa seca al horno de una muestra y su volumen seco al horno. 3.2.2 volumen

verde, n: el volumen de la muestra de madera antes de que se produzca cualquier contracción debido al secado hasta un contenido de humedad por debajo del punto de saturación de la fibra (aproximadamente 30%).

Productos de madera

ANSI/AWC Especificación de diseño nacional para productos de madera.

3. Terminología

Especificación D5456 para la evaluación de compuestos estructurales D4442 Métodos de prueba para la medición directa del contenido de

humedad de madera y materiales a base de madera

NOTA 2. Con frecuencia se utilizan la masa y el volumen con un contenido de humedad del 12 %.

NOTA 1: El contenido de humedad se especifica tanto para masa como para volumen.

3 2

1

4

Métodos de prueba estándar para Materiales a base de madera1

Densidad y gravedad específica (densidad relativa) de la madera y Designación: D2395 − 17

Método de prueba D: broca Forstner

Método de prueba B: volumen por inmersión en agua

Método de prueba E—Núcleo incremental Método de prueba A: volumen por medición Método de prueba C: tubo de flotación

Sección 8 9

10 11 12 13 14 Método de prueba F: chips

Método de prueba G: miembros de tamaño completo

(2)

NOTA 4: El volumen puede ser el del estado seco al horno, parcialmente seco o verde (completamente hinchado). Más adelante en esta norma, los términos gravedad específica y densidad relativa se usan indistintamente. Para mayor discusión, consulte el Apéndice X3.

NOTA 3: El volumen verde también se puede obtener remojando en agua muestras de madera parcialmente secas hasta que alcancen una condición completamente hinchada por encima del punto de saturación de la fibra (por ejemplo, ver 13.2.3.1). El punto de saturación de la fibra de la madera tiene un promedio de aproximadamente el 30% de contenido de humedad, pero en especies individuales y piezas de madera individuales puede variar en varios puntos porcentuales de

ese valor. Para mayor discusión, consulte el Apéndice X3. 3.2.3 contenido de

humedad, M [%]: la cantidad de agua contenida en una muestra, expresada como porcentaje de su secado al horno.

5

NOTA 5. Con frecuencia se utiliza el volumen con un contenido de humedad del 12 %. 3.2.4.2 gravedad específica, básica (o verde), Sb , n:

gravedad específica basada en la masa seca en horno de una muestra y su volumen verde.

5.3 A menudo es deseable conocer la densidad o gravedad específica de un árbol vivo, un miembro estructural ya instalado, una sección transversal de un tronco, un segmento de un elemento de investigación o la capa de madera temprana o tardía. Por lo tanto, es posible que las muestras sean grandes o pequeñas, de forma regular o irregular y con diversos contenidos de humedad.

Estos métodos de prueba brindan procedimientos que incluyen todas estas variables y permiten el cálculo de los valores de densidad y gravedad específica con los grados de precisión generalmente necesarios.

4. Resumen de los métodos de prueba

5. Importancia y uso

Estas propiedades no deben confundirse con la gravedad específica equivalente de la madera compuesta estructural utilizada para caracterizar su capacidad de retención de sujetadores determinada de acuerdo con la Especificación D5456.

5.2 La densidad básica y el peso específico básico de la madera se utilizan en la industria forestal para calcular el peso seco al horno de la fibra de madera contenida en un volumen de madera conocido de diversas especies de madera. Por tanto, sirve como indicador de la cantidad de pulpa de madera que podría producirse, la trabajabilidad del material o su peso de envío. Se hace referencia a esta información en varios recursos, incluido Wood Handbook.5 Tenga en cuenta que la gravedad específica varía dentro de un árbol, entre árboles y entre especies. Dado que la gravedad específica de la sustancia de la pared celular de la madera es prácticamente constante para todas las especies (aproximadamente 1,53), es evidente que el valor de la gravedad específica individual es indicativo de la cantidad de sustancia de la pared celular de la madera presente. Proporciona un método de prueba rápido y valioso para la selección de madera para usos específicos. En los códigos de construcción de EE. UU. y Canadá, la gravedad específica seca al horno está correlacionada con diversas características de resistencia de los productos de madera (por ejemplo, compresión perpendicular a la fibra, resistencia al corte y capacidad de retención de sujetadores).

3.2.4 gravedad específica (densidad relativa), S, n: la relación entre la masa seca en horno de una muestra y la masa de un volumen de agua igual al volumen de la muestra con un contenido de humedad específico.

6. Muestras de prueba 4.1 La precisión de los resultados de las pruebas obtenidas en una muestra

representativa depende de la precisión de las mediciones realizadas. El Método de prueba A se utiliza para mediciones precisas cuando las muestras están cuidadosamente preparadas y tienen una forma regular. El Método de prueba B se utiliza para mediciones precisas si las muestras tienen formas irregulares y si se tiene el debido cuidado para evitar la sorción de agua. El Método de prueba C es un método de prueba aproximado cuyo uso está permitido como parte de un procedimiento de producción o en otras situaciones donde se acepta una menor precisión. Los métodos de prueba D y E están especialmente adaptados a mediciones de densidad o gravedad específica de árboles vivos o de elementos in situ, y la precisión del resultado depende del cuidado utilizado en la obtención de la muestra. El Método de prueba F es un procedimiento específico para astillas de madera. El Método de prueba G proporciona un procedimiento para estimar la densidad general o la gravedad específica de un miembro rectangular de tamaño completo que incluye características típicas de crecimiento y fabricación.

masa.

Con excepción del Método de prueba G, las muestras se cortarán

cuidadosamente del elemento más grande para asegurar superficies de corte limpio. Todas las fibras sueltas se eliminarán cuidadosamente antes de pesar y medir la muestra. La muestra estará libre de nudos y si hay brea u otros infiltrados se anotará en el informe o se extraerán antes de tomar medidas y pesar. Las muestras para el Método de prueba G serán miembros rectangulares de tamaño completo. Cuando se utiliza el Método de prueba G con madera sólida, se permitirá que las muestras incluyan nudos, disminución, suavizamiento de bordes, inclinación u otras características típicas de crecimiento o fabricación.

3.2.4.1 gravedad específica con contenido de humedad M, n: gravedad específica basada en la masa seca en horno de una muestra y su volumen con un contenido de humedad específico entre la condición de secado en horno y el punto de saturación de la fibra.

6.1 Las muestras de ensayo deberán ser totalmente representativas del material del que se tomaron. El tamaño de la muestra debe ser tal que sea fácil obtener mediciones precisas de masa y volumen. Cuando otras normas especifiquen la ubicación y el tamaño de las muestras de ensayo, estos requisitos deberán seguirse cuidadosamente.

5.4 En la industria de compuestos a base de madera, la densidad o gravedad específica del producto también proporciona un indicador importante de los atributos potenciales del producto. Para materiales a base de madera, se utilizan los mismos métodos de prueba; sin embargo, las mediciones suelen combinar la masa de la sustancia de la madera con cualquier resina, cera u otros aditivos sólidos presentes en el material.

5.1 La densidad y la gravedad específica son términos fundamentales que ayudan a definir muchas propiedades útiles de la madera y los materiales a base de madera. Estos términos designan conceptos que tienen definiciones distintas aunque se relacionan con la misma característica (masa en una unidad de volumen). Generalmente, en EE. UU. y Canadá, la densidad de la madera se mide en términos de gravedad específica o densidad relativa. En la industria de los compuestos a base de madera y a nivel internacional, a menudo se prefiere el término densidad.

3.2.4.3 gravedad específica, secado en horno o en base a secado en horno, S0 , n: gravedad específica basada en la masa seca en horno de una muestra y su volumen seco en horno.

EST 2018 Descargado/ 2

Manual: La madera como material de ingeniería, Sociedad de Productos Forestales, 2010.

Informe Técnico General Laboratorio de Productos Forestales FPLGTR190, Madera

(3)

Para otros materiales a base de madera, el tiempo de secado deberá establecerse mediante prueba. Para mayor discusión, consulte el Apéndice X3.

NOTA 7: dado que el valor del contenido de humedad obtenido con el medidor de humedad es aproximado, se debe reconocer que los valores de densidad y gravedad específica obtenidos utilizando este método son aproximados. Para mejorar la precisión, siempre que sea posible se debe utilizar el método de secado en horno para determinar el contenido de humedad.

NOTA 8: las limitaciones en el tamaño de la muestra se basan principalmente en el tamaño de los tanques de inmersión disponibles. En muestras de tamaño pequeño, menos de 1 cm3 de volumen, las burbujas de aire que se adhieren a la superficie de la muestra pueden provocar un error considerable en la medición del volumen y, por tanto, en la densidad calculada o el valor de gravedad específica. La madera verde recién cortada no absorberá cantidades apreciables de agua durante el breve período de inmersión. Si se ha producido algún secado, es necesario sellar la superficie de la muestra antes de sumergirla en agua o, de lo contrario, el desplazamiento volumétrico de la muestra será erróneo en una cantidad igual al volumen de agua absorbida por la madera.

NOTA 6: Para la mayoría de las muestras de madera y madera compuesta estructural de 1 pulgada (25 mm) de longitud paralela a la fibra, el secado durante 24 h en un horno que tenga buena circulación e intercambio de aire será suficiente para alcanzar el equilibrio práctico (no más de 0,2 % de cambio de masa durante un período de secado de 8 h).

el espécimen está completamente sumergido. Luego retire la muestra y determine el volumen de agua restante. El volumen del tanque menos el volumen de agua restante es igual al volumen de la muestra. La relación entre el volumen de la muestra y el volumen del tanque debe ser tal que la precisión de la medición del volumen de la muestra sea adecuada para el propósito de la prueba.

7. Contenido de humedad

6.2 Mediciones. Las dimensiones de las muestras de ensayo se medirán con una precisión del 60,3 % o menos, y la masa se determinará con una precisión del 60,2 % o menos. Cuando se requiera el secado de muestras, esto se realizará en un horno de convección forzada que pueda mantenerse a 103 ± 2 °C en toda la cámara de secado durante el tiempo necesario para secar la muestra hasta alcanzar el equilibrio práctico. El horno deberá tener ventilación para permitir que escape la humedad evaporada.

7.1.1 Secado en horno: el contenido de humedad se determinará utilizando los procedimientos de secado en horno del Método de prueba D4442.

especímenes de forma irregular o que tengan una superficie rugosa.

muestra en el momento de la prueba de acuerdo con 6.2.

7.1 Se debe medir el contenido de humedad (M) de las muestras para identificar la base sobre la cual se determina la densidad o gravedad específica. El método de determinación del contenido de humedad depende del tamaño de la muestra y del propósito de la prueba.

8.2 Procedimientos:

8.2.1 Volumen: medir la longitud, el ancho y el espesor de la muestra de acuerdo con 6.2 en un número suficiente de lugares para asegurar una indicación precisa del volumen.

7.1.2 Medidor de humedad: cuando no se pueda cortar una muestra grande de madera sólida para asegurar un segmento de contenido de humedad para el secado en horno, se permitirá obtener un contenido de humedad aproximado mediante el uso de un medidor de humedad de acuerdo con la Práctica D7438. Las lecturas del medidor se corregirán según la temperatura y las especies. No se permitirá el uso de medidores de humedad para materiales distintos de la madera maciza.

8.2.4 Contenido de humedad : determine el contenido de humedad

9.2 Procedimientos:

9.2.1 Masa inicial (mM): determine la masa inicial de la muestra en el momento de la prueba de acuerdo con 6.2.

Con muestras pequeñas de tamaño conveniente que puedan secarse en horno dentro de un período de tiempo razonable, se deberá utilizar la pieza completa para la determinación del contenido de humedad. En el caso de muestras más grandes que no se pueden secar en horno de manera conveniente, se debe cortar al menos un segmento representativo de la muestra de tamaño completo para determinar el contenido de humedad. En este caso, las muestras con contenido de humedad deben ser tan grandes como puedan secarse prácticamente en un período de tiempo razonable y cortarse de los extremos del miembro, siempre que sea posible.

8.2.3 Masa seca en horno (m0 ): la masa seca en horno de la muestra se debe determinar secando hasta el equilibrio práctico de acuerdo con 6.2 o mediante cálculo de acuerdo con 15.1.2 si se utiliza un medidor de humedad (7.1.2). .

9.2.2.1 Modo I: coloque la muestra en un tanque de volumen conocido y agregue suficiente agua para llenar el tanque con el

9. Método de prueba B: volumen por inmersión en agua

8. Método de prueba A: Volumen por medición

(M) del espécimen de acuerdo con 7.1.

9.2.2 Volumen: determine el volumen de la muestra midiendo el volumen o la masa del agua desplazada por la muestra usando uno de los siguientes modos. La masa de agua en gramos es numéricamente igual a su volumen en centímetros cúbicos. A menos que el volumen se determine en una muestra de madera verde, las superficies de la muestra deben sellarse adecuadamente (ver 9.2.2.5).

8.2.2 Masa inicial, (mM): determine la masa inicial del

9.1 Aplicabilidad:

9.1.1 Este procedimiento es particularmente adaptable para limpiar madera.

Después de alcanzar el equilibrio, la lectura en la balanza es igual a la masa de agua desplazada por la muestra.

9.2.2.2 Modo II: coloque un recipiente que contenga suficiente agua para sumergir completamente la muestra en una balanza como se muestra en la Fig. 1. Luego tara la balanza a la masa combinada del recipiente y el agua.

Usando una varilla delgada, puntiaguda y afilada, coloque la muestra en el recipiente de modo que quede completamente sumergida en el agua sin tocar los lados del recipiente.

9.2.2.3 Modo III: coloque un recipiente que contenga suficiente agua para sumergir completamente la muestra en una balanza como se muestra en la Fig. 2. El recipiente debe ser lo suficientemente grande como para que la inmersión de la muestra no cause cambios significativos en el nivel del agua.

Suspender una canasta de alambre de masa suficiente para mantener sumergida la muestra y sumergirla en el agua. Tara la balanza a la masa de la canasta cuando se sumerge libremente. Pesar la muestra en el aire.

Coloque la muestra en la canasta y manténgala completamente sumergida sin tocar el recipiente. Después

8.1 Aplicabilidad:

8.1.1 Este procedimiento se adapta a cualquier tamaño de muestra de madera clara con cualquier contenido de humedad. La muestra deberá tener forma regular con esquinas en ángulo recto para la determinación del volumen mediante medición lineal. Si las superficies de la muestra son lisas y se toman suficientes medidas, se puede obtener el volumen con alta precisión. Se tendrá especial cuidado al medir muestras muy pequeñas o delgadas. El volumen de muestras irregulares o de superficie rugosa se obtendrá mediante el Método de prueba B.

(4)

HIGO. 2 Esquema esquemático del aparato utilizado para medir el volumen de muestras mediante el método de prueba B (Modo III) HIGO. 1 Bosquejo esquemático del aparato utilizado para medir el volumen de muestras mediante el método de prueba B (Modo II)

HIGO. 3 Medición del volumen de muestras alargadas utilizando un tubo graduado mediante el método de prueba B (Modo IV) sin absorción apreciable que afecte las determinaciones de volumen.

NOTA 9: Las muestras de madera verde pueden sumergirse brevemente en agua.

9.2.2.4 Modo IV: sumerja la muestra, de forma alargada, en un tubo graduado que tenga una sección transversal ligeramente mayor que la de la muestra, como se muestra en la Fig. 3. Lea el nivel del agua en el tubo, preferiblemente hasta un nivel uniforme. marca de graduación, antes de sumergir la muestra. Sumerja la muestra, manténgala sumergida con una varilla delgada y puntiaguda si es necesario y determine nuevamente el nivel del agua. La diferencia en el nivel del agua es igual al volumen de la muestra.

10. Método de prueba C: tubo de flotación

9.2.2.5 Tratamiento superficial de la muestra. Las muestras parcialmente secas o secadas al horno se deben sumergir en cera de parafina caliente antes de realizar determinaciones de volumen. Después de la inmersión en cera, pese nuevamente la muestra y use esta masa junto con la masa sumergida para determinar el volumen en el Modo II y el Modo III (9.2.2.2 y 9.2.2.3).

Al alcanzar el equilibrio, la masa leída en la balanza, si la muestra es más liviana que el agua, más la masa de la muestra en el aire es igual al volumen de agua desplazada. Si la muestra es más pesada que el agua, reste la lectura de masa en la balanza de la masa de la muestra en el aire para determinar el volumen de agua desplazada.

10.1 Aplicabilidad:

9.2.4 Contenido de humedad : determine el contenido de humedad (M) de la muestra de acuerdo con 7.1.1.

9.2.3 Masa seca en horno (m0 ): la masa seca en horno del espécimen de prueba se determinará secando hasta el equilibrio práctico de acuerdo con 6.2.

EST 2018 Descargado/

(5)

Se puede obtener información adicional sobre este método de prueba en TAPPI 258 om06, Densidad básica y contenido de humedad de la madera para pulpa.

Disponible en la Asociación Técnica de la Industria de Pulpa y Papel (TAPPI), 15 Technology Parkway South, Norcross, GA 30092, http://www.tappi.org.

HIGO. 4 Cilindro y muestra utilizados en el método de prueba del tubo de flotación (Método C)

6

NOTA 12. El secado de las astillas en un horno de convección forzada debe realizarse con cuidado: a medida que las astillas se secan, las partículas pequeñas pueden desprenderse de los platos y perderse en las mediciones de la masa seca en el horno.

NOTA 13. Por ejemplo, al determinar la densidad básica o la gravedad específica de un árbol en pie, la determinación del contenido de humedad puede no ser siempre necesaria.

Se pueden preparar fácilmente g/cm3 (0,02).

NOTA 10: Estimaciones de densidad o gravedad específica al 0,02 más cercano

inmersión en agua para medir el contenido de humedad.

NOTA 11: Se deben tomar precauciones para minimizar la influencia de la 10.2 Procedimientos:

10.2.1 Preparación de la muestra: la muestra debe ser delgada y de sección transversal uniforme, preferiblemente de aproximadamente 1 pulgada (25 mm) de lado y 10 pulgadas (25 cm) de largo.

11.2 Procedimientos:

11.2.1 Volumen: obtenga el volumen del material de la muestra perforando un orificio en el elemento en cuestión con una broca tipo Forstner. El diámetro del orificio y la profundidad de la perforación deberán ser tales que se obtenga una muestra adecuada sin dañar el elemento.

12.2.1 Volumen: se obtiene el material de la muestra extrayendo un núcleo del miembro mediante una perforadora incremental estándar. Obtenga el volumen del diámetro del filo del barrenador incremental y mida la longitud del núcleo inmediatamente después de retirarlo del miembro. Manipule el núcleo con cuidado para evitar daños o pérdida de cualquier porción.

11.2.3 Masa seca en horno (m0 ): la masa seca en horno de las astillas se determinará secando hasta el equilibrio práctico de acuerdo con 6.2.

El volumen de la muestra se puede calcular a partir del diámetro de la broca y la profundidad del agujero. Se tendrá cuidado de recoger todas las virutas.

12.1 Aplicabilidad:

12.1.1 Este procedimiento es particularmente adaptable para obtener especímenes para determinar la densidad o gravedad específica de árboles en pie, pero también es adecuado para su uso en troncos, postes, pilotes u otros elementos estructurales. Puesto que sólo se hace un agujero del tamaño de un lápiz en el miembro en cuestión, no tiene ningún efecto material sobre las propiedades del miembro y puede sellarse fácilmente.

13.1 Aplicabilidad:

12.2.3 Masa seca en horno (m0 ): la masa seca en horno de la muestra se determinará secando hasta el equilibrio práctico de acuerdo con 6.2.

11.2.2 Masa inicial (mM): recoja con cuidado todas las virutas obtenidas al perforar y péselas inmediatamente para determinar la masa inicial.

11.2.4 Contenido de humedad : determine el contenido de humedad (M) del espécimen de acuerdo con 7.1.

Mida con precisión el diámetro de la broca y la profundidad del agujero. Utilice estas dimensiones para calcular el volumen de la muestra.

12.2.2 Masa inicial (mM): cuando se desea el contenido de humedad del elemento, pesar el núcleo de incremento inmediatamente después de medir la longitud para obtener la masa inicial. Si el pesaje inmediato no es práctico, el núcleo deberá envolverse protectoramente para evitar la pérdida de humedad.

12. Método de prueba E—Núcleos incrementales

12.2.4 Contenido de humedad: cuando sea necesario, determine el contenido de humedad (M) de acuerdo con 7.1.1.

(M) de acuerdo con 7.1.1.

11.1 Aplicabilidad:

11.1.1 Este procedimiento es particularmente adaptable para determinar la densidad o gravedad específica de troncos, maderas o cualquier elemento in situ del cual sería difícil aserrar una muestra más convencional. El volumen del agujero formado por el tornillo de avance de una broca Forstner es insignificante; Por lo tanto, la

10.2.3 Contenido de humedad : determine el contenido de humedad 10.1.1 Este procedimiento proporciona un medio rápido para obtener una densidad aproximada o gravedad específica para una muestra de madera clara alargada de sección transversal uniforme y contenido de humedad conocido.

11. Método de prueba D—Broca Forstner

13. Método de prueba F—Chips6 10.2.2 Medición: coloque la muestra en un cilindro delgado lleno de agua

y déjela flotar en una posición lo más vertical posible (Fig. 4). El diámetro del cilindro debe ser ligeramente mayor que la sección transversal de la muestra y la muestra no debe tocar la pared del cilindro hasta que se sumerja hasta el fondo. Con la muestra flotando en posición vertical, observe rápidamente el nivel del agua en la muestra para evitar una absorción excesiva de agua por parte de la muestra.

(6)

M 5 3 100

(4)

5

(5) (3) NOTA 15: Es preferible utilizar el método de contenido de humedad seco en horno de 7.1.1 para toda la madera y materiales a base de madera. Para más información, consulte X3.8.1. Sin embargo, se permite el uso de un contenido de humedad aproximado determinado con un medidor de humedad para materiales de madera maciza de acuerdo con 7.1.2.

l

5

milímetro 110.01M

pb NOTA 14. Por ejemplo, al determinar la densidad básica o la gravedad

específica de las astillas, la determinación del contenido de humedad puede no siempre ser necesaria.

página 0

m0 5

(1)

(6) (2)

m0 V0

m0 Vmáx m0

máquina virtual

ρM 5 mM mm2m0

ρM 5 Li 13.2.3.2 Coloque un recipiente que contenga suficiente agua para sumergir

libremente el portachips en una balanza. Sumerja el soporte del chip vacío, excepto su asa de alambre, en el recipiente de agua.

13.2.5 Contenido de humedad: cuando sea necesario, determine el contenido de humedad (M) de acuerdo con 7.1.1.

13.2.2 Masa inicial (mM): obtenga la masa inicial del 13.2 Procedimientos:

13.2.1 Muestra: seleccione una muestra representativa de astillas que pesen aproximadamente entre 0,66 y 0,77 lb (aproximadamente entre 300 y 350 g) para la prueba. Retire el aserrín y las virutas de tamaño insuficiente agitándolos sobre un colador de tres mallas.

Centrifugar los chips de 800 a 1200 rpm durante 1 a 4 min.

el contenido de humedad se calcula de la siguiente manera:

El portachips no debe tocar los lados ni el fondo del recipiente. Tara la balanza.

Transfiera las virutas al soporte y bájelas lentamente al recipiente con agua, teniendo cuidado de eliminar el aire atrapado. Después de alcanzar el equilibrio, la lectura de la balanza representa el volumen de agua igual al volumen de virutas (V).

15.2.1.2 Densidad seca al horno:

(M) del espécimen de acuerdo con 7.1.

15.1 Contenido de humedad (M) o masa seca en horno (m0 ): 15.1.1 Si se utiliza el método de prueba D4442 con los métodos de prueba AF,

M = contenido de humedad de la muestra en el momento de la prueba, porcentaje, mM =

masa inicial y m0 = masa seca en horno.

15.2 Densidad (ρ) (ver Apéndice X3): 15.2.1 Para los métodos de prueba A, B, D, E, F y G, la densidad es

14.2.1 Volumen: mida la longitud, el ancho y el espesor de la muestra de acuerdo con 6.2 en al menos una ubicación para cada dimensión. Si se toman varias mediciones para cualquiera de estas dimensiones, se utilizarán los valores promedio en los cálculos. Las medidas lineales tomadas serán típicas de la dimensión total del producto y no se ajustarán para tener en cuenta la suavización de los bordes, los agujeros, la disminución, las marcas u otras reducciones de volumen.

longitud de la muestra en el momento del ensayo de acuerdo con 6.2.

13.2.4 Masa seca en horno (m0 ): la masa seca en horno de las astillas se determinará secando hasta el equilibrio práctico de acuerdo con 6.2.

14.1 Aplicabilidad: 14.1.1

Este procedimiento es adaptable a miembros rectangulares de tamaño completo de madera o material a base de madera con cualquier contenido de humedad. Se permitirá que los miembros probados incluyan irregularidades geométricas no rectangulares típicas (es decir, flexibilización de bordes, disminución, comprobaciones, etc.) y otros crecimientos (es decir, nudos, bolsas de brea, agujeros, etc.) o características de fabricación. Las muestras deben ser representativas de los materiales a ensayar, de forma regular y con esquinas casi en ángulo recto para la determinación del volumen mediante medición lineal.

m0 = masa de muestra seca en horno como se determina en 15.1, VM = volumen de muestra con contenido de humedad M, V0 = volumen de muestra seca en horno y Vmax = volumen verde de muestra.

14. Método de prueba G: miembros de tamaño completo

15. Cálculo

14.2.4 Masa seca al horno (m0 ): masa seca al horno del producto específico.

calculado utilizando las siguientes fórmulas:

14.2.2 Masa inicial, (mM): determine la masa del

13.2.3.1 Sumerja los chips en agua a temperatura ambiente durante al menos 1 h para garantizar que estén en su volumen verde y no absorban agua durante la medición del volumen. Luego retire las virutas del agua, déjelas escurrir en una canasta de malla de alambre y colóquelas en la canasta de centrífuga.

15.1.2 Si se utiliza el Método de prueba G o si la Práctica D7438 con los Métodos de prueba A o C, la masa seca en horno se estima de la siguiente manera:

dónde:

15.2.1.3 Densidad básica:

15.2.2 Para el Método de prueba C, la densidad de la muestra con contenido de humedad M se calcula usando la Ec. 6, que produce el valor numéricamente igual a la densidad en g/cm3 :

14.2.3 Contenido de humedad : determine el contenido de humedad

13.2.3 Volumen:

dónde:

m0 = masa secada al horno, mM = masa inicial y M =

contenido de humedad determinado por 7.1.

13.1.1 Este procedimiento está diseñado específicamente para determinar la densidad básica o la gravedad específica básica de astillas de madera, aunque también se pueden obtener los valores con cualquier otro contenido de humedad.

chips de acuerdo con 6.2.

dónde:

los hombres se determinarán mediante cálculo (15.1.2).

15.2.1.1 Densidad al contenido de humedad M:

EST 2018 Descargado/ 6

(7)

S0 5 ρw

máquina virtual

ρM

Sb 5 ρw

V0

Vmáx SM 5

página 0

(13)

NOTA 17—Si los valores de densidad se expresan en g/cm3 , la gravedad específica seca en horno y la densidad seca en horno son numéricamente iguales, así como los valores de gravedad específica básica y densidad básica. Sin embargo, los valores de gravedad específica y densidad con un contenido de humedad M no son iguales. Por ejemplo, para una muestra con densidad ρ12 = 0,45 g/cm3 , la gravedad específica correspondiente es S12 = 0,45/[1,00×(1 + 0,01×12)] = 0,40. De manera similar, para una muestra con gravedad específica S12 = 0,45, la densidad correspondiente es ρ12 = 0,45× [1,00×(1 + 0,01×12)] = 0,50 g/cm3 .

(11)

pb

(9) (8)

SM 5 Li

L~1 1 0,01 M!

Km0

(12)

(10) NOTA 16: El término (1 + 0,01 M) representa la masa de humedad en la muestra.

Para muestras secadas al horno es igual a la unidad.

Km0

SB 5

(7)

SM 5

ρw~1 1 0,01 M!

T0 5 15.3.1.2 Gravedad específica seca al horno:

,

, 15.2.3 Conversión de valores. A menudo es deseable convertir la densidad de la madera obtenida con un contenido de humedad en alguna otra condición de contenido de humedad. Las relaciones entre la densidad y el contenido de humedad se presentan en el Apéndice X1.

15.3 Gravedad específica (S) (ver Apéndice X3): 15.3.1

Para los métodos de prueba A, B, D, E, F y G, la gravedad específica se calcula usando las siguientes fórmulas (ver notación en 15.2): 15.3.1.1 Gravedad

específica con contenido de humedad M:

15.4.3 Valores básicos:

dónde:

18. Palabras clave

15.4 Relaciones entre gravedad específica y densidad. Las relaciones entre los valores de gravedad específica y densidad se expresan de la siguiente manera (ver Nota 17).

16. Informe

16.1 Informe: el informe deberá identificar el material lo más

completamente posible, el método de selección de las muestras de prueba, el procedimiento de prueba utilizado y las condiciones bajo las cuales se determinaron el volumen y la masa.

15.3.3 Conversión de valores. A menudo es deseable convertir la gravedad específica de la madera obtenida con un contenido de humedad.

K = constante determinada por las unidades utilizadas para medir masa y volumen: =

27,680 in.3 /lb cuando la masa está en lb y el volumen en in.3

15.3.2 Para el Método de prueba C, la gravedad específica de la muestra con contenido de humedad M se calcula usando la siguiente fórmula (consulte la notación en 15.1, 15.2.2 y la Nota 14):

17.1 No se han establecido la precisión y el sesgo de estos métodos de prueba.

dónde:

= 0,061024 pulg.3 /g cuando la masa está en g y el volumen en pulg.3

= 1.000 cm3 /g cuando la masa está en g y el volumen en cm3 = 1000 mm3 /g cuando la masa está en g y el volumen en mm3 .

mm3

deberá estar claramente referenciado como se muestra en la Sección 15.

15.4.1 Valores al contenido de humedad M:

18,1 fichas; densidad; Mordisco Forstner; miembros de tamaño completo;

núcleos incrementales; contenido de humedad; pequeños ejemplares;

Gravedad específica; volumen por inmersión; volumen por medida 15.3.1.3 Gravedad específica básica:

= 453,59 cm3 /lb cuando la masa está en lb y el volumen en cm3 Li = longitud sumergida de la muestra y L = longitud

total de la muestra.

, ,

a eso en alguna otra condición de contenido de humedad. Las relaciones entre la gravedad específica y el contenido de humedad se presentan en el Apéndice X2.

ρw = densidad del agua (ver Apéndice X3) y M = contenido de humedad de la muestra, porcentaje.

15.4.2 Valores de secado al horno:

dónde:

17. Precisión y sesgo ,

= 453 590 mm3 /lb cuando la masa está en lb y el volumen en

16.2 La base para calcular la densidad o gravedad específica.

(8)

pm pm

pw pm

ρ0 ρb ρw

8 7

Dinwoodie, JM 2002. Madera: su naturaleza y comportamiento, segunda edición. Taylor y Francisco. Nueva York, NY. ISBN 04192555008

Más allá del punto de saturación de la fibra, la densidad aumenta en una proporción lineal equivalente a la absorción de humedad: ρM = ρb (1 + 0,01M).

dónde:

X1.1.2 Densidad (ρM) con cualquier contenido de humedad (M) por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la densidad básica (ρb ): ρ

b ~1 1 0,01 M.

M, M1 , M2 = contenido de humedad, porcentaje, ρ1 y

ρ2 = valores de densidad en los valores de contenido de humedad de M1 y M2 , respectivamente, = densidad

seca en horno, = densidad básica y = densidad del agua (ver Apéndice X3).

X1.1.3 Densidad (ρM) en cualquier contenido de humedad (M) por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la densidad seca en horno (ρ0 ):

X1.1.6 Cuando se utiliza el Método de prueba de estimación G, a menudo es necesario aproximar la densidad básica (ρb ) o seca al horno (ρ0 ) en función de la densidad estimada en el contenido de humedad probado (ρM). Esto se puede lograr mediante la conversión de la ecuación X1.2 y la ecuación X1.3 de la siguiente manera:

X1.1.1 Densidad (ρM) en cualquier contenido de humedad (M) por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la densidad básica (ρb ) y la densidad seca en horno (ρ0 ):

X1.1 A menudo es deseable convertir la densidad de la madera obtenida con un contenido de humedad en alguna otra condición de contenido de humedad. Esto puede aproximarse mediante el uso de las siguientes fórmulas basadas en relaciones supuestas de humedad/cambio dimensional para la madera con un contenido de humedad por debajo del punto de saturación de la fibra.7 No se aplican a madera compuesta estructural, productos de paneles u otros productos a base de madera. composicion.

APÉNDICES

X1.1.5 Para la madera blanda, se puede utilizar una fórmula simplificada para estimar la densidad (ρ2 ) con un contenido de humedad M2 a partir de la densidad (ρ1 ) con un contenido de humedad M1 (ambas por debajo del punto de saturación de la fibra), suponiendo que la densidad aumenta/disminuye 0,5 % por cada 1,0%

de aumento/disminución del contenido de humedad hasta el punto de saturación de la fibra:8

X1.2 La relación entre densidad y contenido de humedad presentada en las ecuaciones X1.3 y X1.4 se puede ilustrar mediante el uso del cuadro de la Fig. X1.1.

Los valores de densidad seca al horno ρ0 se leen en la escala del lado izquierdo.

Los valores de densidad ρM con contenido de humedad M se representan en las líneas diagonales. Para ilustrar el uso de la tabla, suponga que la densidad seca en horno ρ0 = 0,55 g/cm3 y se desea encontrar la densidad para una condición de humedad del 19% (ρ19). Ingrese al gráfico en la escala de la izquierda con el valor de ρ0 = 0,55 g/cm3 y muévase paralelo a las diagonales hasta una intersección con la línea vertical del contenido de humedad en M = 19%, luego muévase

horizontalmente a la escala de la izquierda para leer ρ19 = 0,60 g/cm3 .

Si se desea la densidad con un contenido de humedad del 15% ρ15 = 0,45 g/cm3 y la densidad con un contenido de humedad del 8% (ρ0 ), ingrese al cuadro del lado izquierdo con el valor de 0,55 g/cm3 y muévase horizontalmente hasta el hacia la derecha hasta una intersección con la línea vertical del contenido de humedad en M = 15%, luego muévase hacia la izquierda paralela a las líneas diagonales hasta la intersección con la línea vertical del contenido de humedad en M = 8% y luego horizontalmente hasta la escala de la izquierda para leer ρ8 = 0,43.

X1.1.4 En general, la densidad (ρ2 ) con el contenido de humedad M2 se puede determinar a partir de la densidad (ρ1 ) con el contenido de humedad M1 (ambos por debajo del punto de saturación de la fibra) de la siguiente manera:

(X1.7) 30 G ~1 1 0,01 M!

b 1 2 0.009~30 2 M! pw ρ

ρ 1 @1 1 0.01 ~M2 2 M1 !#

página 5

ρM 5 F ρ 0

ρM 5 (X1.2)

(X1.3) 2 ~ρ 0 2 ρ b !

11 0.01M10.009 ~30 2M ! 5 ρ 1 @1 1 0.005 ~M2 2 M1 !#

r 1

METRO

(X1.4) 110.009~M2 2 M1 ! ρw

5

(X1.5)

r 2

(X1.1)

(X1.6)

11 0,01M2 0,009M pw pm

0 110.009M ρ ρw

p05

ρ 0 ~1 1 0,01 M!

ρM 5

X1. RELACIONES DENSIDAD/CONTENIDO DE HUMEDAD (Información no obligatoria)

EST 2018 Descargado/

(9)

HIGO. X1.1 Relación de densidad y contenido de humedad

(10)

sb S0

9MacLean, JD 1944. Efecto del contenido de humedad sobre la contracción, el hinchamiento, la gravedad específica, el aire o el espacio vacío, el peso y propiedades similares de la madera.

Representante de USDA FPL No. R1448. Madison, Wisconsin.

X2. RELACIONES ESPECÍFICAS DE GRAVEDAD/CONTENIDO DE HUMEDAD

METRO

(X2.1)

(X2.6)

Sb SM 5 1 2 0,009~30 2 M!Sb

(X2.5)

SM 5 S0 2 ~S0 2 Sb ! 30

Sm S0 5 12 0,009 MSm Sm Sb 5 11 0,009~30 2 M!Sm

S0 SM 5 110.009MS0

S1 S2 5 110.009~M2 2 M1 !S1 (X2.4) (X2.2)

(X2.3)

S1 y S2 = valores de gravedad específica en valores de contenido de humedad de M1 y M2 , respectivamente,

dónde:

M, M1 , M2 = contenido de humedad, porcentaje,

Los valores básicos de gravedad específica (basados en el volumen verde) se trazan en las líneas diagonales. Todos los valores se basan en la masa secada al horno.

Para ilustrar el uso de la tabla, suponga que la gravedad específica básica Sb = 0,55 y se desea encontrar la gravedad específica para una condición de contenido de humedad del 12 % (S12). Ingrese a la tabla con el contenido de humedad M = 12 % y muévase verticalmente hasta el punto donde esta línea se cruza con la línea de gravedad específica básica Sb = 0,55 (entre las diagonales 0,54 y 0,56) y muévase horizontalmente hasta la escala de la izquierda para leer la gravedad específica.

valor S12 = 0,60. Si se desea la gravedad específica seca en horno S0 = 0,54 y la gravedad específica con un contenido de humedad del 15 % (S15) , ingrese la tabla en SM = 0,54 en la escala de la izquierda y muévase paralelo a las diagonales hasta una intersección con la humedad. contenido de la línea vertical M = 15 %, luego muévase horizontalmente a la escala de la izquierda para leer S15 = 0,50. Si se desea la gravedad específica con un contenido de humedad del 8 % S8 = 0,45 y el valor con un contenido de humedad del 19 %, ingrese a la tabla con el contenido de humedad M = 8 % en la escala inferior y SM = 0,45 en la escala izquierda; desde esta intersección, muévase paralelamente a las líneas diagonales hasta una intersección con la línea vertical de contenido de humedad M = 19 % y luego horizontalmente a la escala de la izquierda para leer S19 = 0,43.

Esto se puede lograr mediante la conversión de la ecuación X2.2 y la ecuación X2.3 de la siguiente manera:

X2.1.1 Gravedad específica (SM) en cualquier contenido de humedad M por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la gravedad específica básica (Sb ) y la gravedad específica seca al horno (S0 ):

gravedad específica estimada en el contenido de humedad probado (SM).

X2.1 A menudo es deseable convertir la gravedad específica de la madera con un contenido de humedad en alguna otra condición de contenido de humedad. Esto se puede aproximar mediante el uso de las siguientes fórmulas basadas en relaciones supuestas de humedad/cambio dimensional para la madera con un contenido de humedad por debajo del punto de saturación de la fibra.9 No se aplican a madera compuesta estructural, productos de paneles u otros productos a base de madera.

composicion.

= gravedad específica seca al horno, y = gravedad específica básica.

X2.2 La relación entre la gravedad específica y el contenido de humedad presentada en la ecuación X2.2X2.4 se puede ilustrar mediante el uso de la tabla en la Fig. X2.1. Los valores de gravedad específica basados en el volumen secado al horno o el volumen con el contenido de humedad actual por debajo del punto de saturación de la fibra se leen en la escala de la izquierda.

X2.1.2 Gravedad específica (SM) para cualquier contenido de humedad M por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la gravedad específica básica (Sb ):

X2.1.3 Gravedad específica (SM) a cualquier contenido de humedad M por debajo del punto de saturación de la fibra determinado a partir de la gravedad específica seca en horno (S0 ):

X2.1.4 En general, la gravedad específica (S2 ) con el contenido de humedad M2 se puede determinar a partir de la gravedad específica (S1 ) con el contenido de humedad M1 (ambas por debajo del punto de saturación de la fibra) de la siguiente manera:

X2.1.5 Cuando se utiliza el Método de prueba de estimación G para miembros de tamaño completo, a menudo es necesario aproximar la gravedad específica básica (Sb ) o seca al horno (S0 ) con base en la

(11)

HIGO. X2.1 Relación de gravedad específica y contenido de humedad